定位装置精度补偿系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种定位装置精度补偿系统，应用于连接CNC加工设备的计算装置，该CNC加工设备的主轴上安装有CCD。该系统对CCD拍摄的定位装置的定位部分的二维图像进行二值化处理，确定二值化处理后的二维图像中的所有轮廓点的坐标，过滤掉轮廓点中的杂讯点，并计算余下的所有轮廓点的坐标的平均值，以该平均值作为该定位部分的重心的实际坐标，反馈给CNC加工设备。本发明专利技术提供一种定位装置精度补偿方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机辅助控制系统及方法，尤其是一种应用于电脑数字控制（computer numerical control,CNC）加工设备的精度补偿系统及方法。
技术介绍
CNC加工设备是通过定位装置对产品或物料进行定位，随着使用过程的磨损，定位装置的重心(或中心)会发生偏移，如果不对定位装置的重心进行补偿，加工出来的产品会产生较大超差。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种定位装置精度补偿系统及方法，可以对定位装置进行检测，将定位装置的实际重心坐标反馈给CNC加工设备。本专利技术提供一种定位装置精度补偿系统，应用于连接CNC加工设备的计算装置，该CNC加工设备的主轴上安装有CCD。该系统包括：图像处理模块，用于对CCD拍摄的定位装置的定位部分的二维图像进行二值化处理，确定二值化处理后的二维图像中的所有轮廓点的坐标；轮廓点过滤模块，用于从轮廓点中读取一个第一轮廓点，计算该第一轮廓点与其周围预设范围内的其它每个第二轮廓点之间的距离，当该第一轮廓点与任意一个第二轮廓点之间的距离超过预设阀值时，确定该第一轮廓点为杂讯点、删除该杂讯点直至过滤掉所有的杂讯点；及精度补偿模块，用于计算余下的所有轮廓点的坐标的平均值，以该平均值作为该定位部分的重心的实际坐标，反馈给CNC加工设备。本专利技术还提供一种定位装置精度补偿方法，应用于连接CNC加工设备的计算装置，该CNC加工设备的主轴上安装有CCD。该方法包括：(A)对CCD拍摄的定位装置的定位部分的二维图像进行二值化处理，确定二值化处理后的二维图像中的所有轮廓点的坐标；(B)从轮廓点中读取一个第一轮廓点，计算该第一轮廓点与其周围预设范围内的其它每个第二轮廓点之间的距离，当该第一轮廓点与任意一个第二轮廓点之间的距离超过预设阀值时，确定该第一轮廓点为杂讯点、删除该杂讯点直至过滤掉所有的杂讯点；及(C)计算余下的所有轮廓点的坐标的平均值，以该平均值作为该定位部分的重心的实际坐标，反馈给CNC加工设备。相较于现有技术，本专利技术提供的定位装置精度补偿系统及方法，可以对定位装置进行检测，将定位装置的实际重心坐标反馈给CNC加工设备。附图说明图1是本专利技术定位装置精度补偿系统较佳实施例的应用环境图。图2是本专利技术定位装置精度补偿方法较佳实施例的流程图。图3是利用CCD采集定位装置的定位部位的图像的示意图。主要元件符号说明计算装置1定位装置精度补偿系统10图像处理模块11轮廓点过滤模块12精度补偿模块13存储器20处理器30显示设备40CNC加工设备2夹持治具21定位装置22CCD23定位部分221、222如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式参阅图1所示，是本专利技术定位装置精度补偿系统10较佳实施例的应用环境图。在本实施例中，该定位装置精度补偿系统10应用于计算装置1，该计算装置1连接CNC加工设备2。在其他实施例中，计算装置1也可以整合在CNC加工设备2之内。计算装置1还包括存储器20、处理器30及显示设备40。CNC加工设备2包括夹持治具21、定位装置22及电荷耦合元件（Charge Couple Device，CCD）23，以及其它图中未示出的部件，例如光栅尺、工作平台，等等。夹持治具21固定定位装置22。固定后的定位装置22应当与工作平台保持平行。CCD23安装在CNC加工设备的主轴（即机台Z轴）上。安装时保证CCD23的成像平面的轴线与CNC加工设备2的加工平面垂直，垂直度需要满足一定精度要求（例如小于0.1mm）。CCD23的成像平面可以理解为与工作平台平行的一个平面，CNC加工设备2的加工平面可以理解为与工作平台垂直的一个平面。在本实施例中，CCD23采集定位装置22的定位部分的二维图像，定位装置精度补偿系统10对该二维图像进行二值化处理、确定二值化处理后的二维图像中的所有轮廓点的坐标，过滤掉轮廓点中的杂讯点，计算余下的所有轮廓点的坐标的平均值，以该平均值作为定位部分的重心的坐标，反馈给CNC加工设备2。参阅图1所示，该定位装置精度补偿系统10包括图像处理模块11、轮廓点过滤模块12及精度补偿模块13。模块11-13包括计算机程序化指令，这些计算机程序化指令存储在存储器20。处理器30执行这些计算机程序化指令，提供定位装置精度补偿系统10的上述功能。存储器20还存储有CNC加工设备2的其它信息，例如定位装置22的每个定位部分的理论坐标。模块11-13的具体功能请参阅下文关于图2的介绍。参阅图2所示，是本专利技术定位装置精度补偿方法较佳实施例的流程图。步骤S10，图像处理模块11对CCD23拍摄的定位装置22的定位部分的二维图像进行二值化处理，确定二值化处理后的二维图像中的所有轮廓点的坐标。如图3所示，定位装置22包括两个定位部分221及222，CCD23对定位部分221进行拍摄，得到一张二维图像。图像处理模块11对该二维图像进行二值化处理。二值化处理后，图像中的每个像素点的灰度值在0～255之间，灰度值越大，像素点的颜色越深。当像素点灰度值大于预设值（例如155）时，该像素点在图像中呈黑色。否则，该像素点在图像中呈白色。根据图像中像素值的变化(白到黑或黑到白)可以确定图像中的轮廓点。所有轮廓点组成一个点云。图像处理模块11将图像中的所有轮廓点存储至一个数据结构（例如队列），并将该数据结构存储至存储器20。步骤S20，轮廓点过滤模块12读取任意一个轮廓点（记该读取的轮廓点为第一轮廓点）。步骤S30，轮廓点过滤模块12计算该第一轮廓点与其周围预设范围内的其它每个轮廓点（记为第二轮廓点）之间的距离。例如，该预设范围可以设置为该以该第一轮廓点为中心的一个区域。例如，在轮廓点组成的点云中，在该第一轮廓点上、下、左、右方分别读取预设数量（例如3个）的第二轮廓点。步骤S40，轮廓点过滤模块12判断该第一轮廓点与某个第二轮廓点之间的距离是否超过预设阀值。若该第一轮廓点与某个第二轮廓点之间的距离超过预设阀值，则表明该第一轮廓点为杂讯点，执行步骤S50，轮廓点过滤模块12删除该轮廓点（从所述点云及所述数据结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位装置精度补偿方法，应用于连接CNC加工设备的计算装置，该CNC加工设备的主轴上安装有CCD，其特征在于，该方法包括：图像处理步骤：对CCD拍摄的定位装置的定位部分的二维图像进行二值化处理，确定二值化处理后的二维图像中的所有轮廓点的坐标；轮廓点过滤步骤：从轮廓点中读取一个第一轮廓点，计算该第一轮廓点与其周围预设范围内的其它每个第二轮廓点之间的距离，当该第一轮廓点与任意一个第二轮廓点之间的距离超过预设阀值时，确定该第一轮廓点为杂讯点、删除该杂讯点直至过滤掉所有的杂讯点；及精度补偿步骤：计算余下的所有轮廓点的坐标的平均值，以该平均值作为该定位部分的重心的实际坐标，反馈给CNC加工设备。

【技术特征摘要】
1.一种定位装置精度补偿方法，应用于连接CNC加工设备的计
算装置，该CNC加工设备的主轴上安装有CCD，其特征在于，该方
法包括：
图像处理步骤：对CCD拍摄的定位装置的定位部分的二维图像
进行二值化处理，确定二值化处理后的二维图像中的所有轮廓点的坐
标；
轮廓点过滤步骤：从轮廓点中读取一个第一轮廓点，计算该第一
轮廓点与其周围预设范围内的其它每个第二轮廓点之间的距离，当该
第一轮廓点与任意一个第二轮廓点之间的距离超过预设阀值时，确定
该第一轮廓点为杂讯点、删除该杂讯点直至过滤掉所有的杂讯点；及
精度补偿步骤：计算余下的所有轮廓点的坐标的平均值，以该平
均值作为该定位部分的重心的实际坐标，反馈给CNC加工设备。
2.如权利要求1所述的定位装置精度补偿方法，其特征在于，该
方法还包括：计算该定位部分的重心的实际坐标与该定位部分的重心
的理论坐标的差值，当该差值超过允许的公差范围时，发出警示提醒
用户。
3.如权利要求1所述的定位装置精度补偿方法，其特征在于，该
定位装置通过夹持治具固定，固定后的该定位装置与CNC加工设备
的工作平台平行。
4.一种定位装置精...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旨光，吴新元，杨路，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44